微型计算机控制技术综述 吴俊俊

微型计算机控制技术综述 吴俊俊
微型计算机控制技术综述 吴俊俊

HEFEI UNIVERSITY

《微型计算机控制技术》

课程综述报告

专业及班级_____10级自动化(2)班__ _ 姓名______ _ 吴俊俊_____ __ 学号__ 1005071015__ ___ __ 授课老师_______ ____丁健__________ ___ 完成时间____ ______2013-6-25_________ __

《微型计算机控制技术》课程综述

摘要:计算机控制是自动控制理论与计算机技术相结合而产生的一门新兴学科,计算机控制技术是随着计算机技术的发展而发展起来的。自动控制技术在许多工业领域获得了广泛的应用,但是由于生产工艺日益复杂,控制品质的要求越来越高,简单的控制理论有时无法解决复杂的控制问题。近年来,计算机技术、自动控制技术、检测与传感器技术、CRT显示技术、通信与网络技术和微电子技术的高速发展,给计算机控制技术带来了巨大的发展。计算机控制系统主要由硬件和软件两大部分组成,一个完整的控制系统还需要考虑系统的抗干扰性能,系统的抗干扰性能力是关系到整个系统可靠运行的关键。

关键词:计算机控制系统;应用

正文:

一、计算机控制技术的概述

1、计算机控制的概念

(1)开环控制系统

若系统的输出量对系统的控制作用没有影响,则称该系统为开环控制系统。在开环控制系统中,既不需要对系统的输出量进行测量,也不需要将它

反馈到输入端与输入量进行比较。

(2)闭环控制系统

凡是系统的输出信号对控制作用能有直接影响的系统都叫作闭环控制系统,即闭环系统是一个反馈系统。闭环控制系统中系统的稳定性是一个重要

问题。

2、计算机控制系统

采用计算机进行控制的系统称为计算机控制系统,也称它为数字控制系统。若不考虑量化问题,计算机控制系统即为采样系统。进一步,若将连续

的控制对象和保持器一起离散化,那么采样控制系统即为离散控制系统。所

以采样和离散系统理论是研究计算机控制系统的理论基础。

3、计算机控制系统的控制过程

(1)实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。

(2)实时控制决策:对采集到的被控量进行数据分析和处理,并按已定的

控制规律决定进一步的的控制过程。

(3)实时控制输出:根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完

成控制任务。

4、计算机控制系统的组成

计算机控制系统就是利用计算机(通常称为工业控制计算机)来实现工业过程自动控制的系统。在计算机控制系统中,由于工业控制机的输入和输出时数字信号,而现场采集到得信号或送到执行机构的信号大多是模拟信号,因此与常规的按偏差控制的闭环负反馈系统相比,计算机控制系统需要有莫属转换器和数模转换器这两个环节。

计算机把通过测量元件、变送单元和模数转换器送来的数字信号,直接反馈到输入端与设定值进行比较,然后根据要求按偏差进行运算,所得到数字量输出信号经过数模转换器送到执行机构,对被控对象进行控制,使被控变量稳定在设定值上。这种系统称为闭环控制系统。

计算机控制系统由工业控制机和生产过程两大部分组成。工业控制机硬件指计算

机本身及外围设备。硬件包括计算机、过程输入输出接口、人机接口、外部存储

器等。软件系统是能完成各种功能计算机程序的总和,通常包括系统软件跟应用软件。

二、计算机控制系统的应用类型

(1)数据采集系统

在这种应用中,计算机只承担数据的采集跟处理工作,而不直接参与控制。它对生产过程各种工艺变量进行巡回检测、处理、记录及变量的超限报警,同时对这些变量进行累计分析和实时分析,得出各种趋势分析,为操作人员提供参考。(2)直接数字控制系统

计算机根据控制规律进行运算,然后将结果经过过程输出通道,作用到被控对象,从而使被控变量符合要求的性能指标。与模拟系统不同之处在于,在模拟系统中,信号的传送不需要数字化;而数字系统必须先进行模数转换,输出控制信号也必须进行数模转换,然后才能驱动执行机构。因为计算机有较强的计算能力,所以控制算法的改变很方便。

三、工业控制机

工业控制机的特点

(1)安全可靠

工业控制计算机不同于一般用于科学计算或管理的计算机,它的工作环

境比较恶劣,周围的各种干扰随时地威胁着它的正常运行,而且它所担当的

控制重任又不允许它发生异常现象。因此在设计过程中把安全可靠放在首位。(2)作维护方便

操作方便体现在操作简单、直观形象、便于掌握,并不要求操作工要掌

握计算机知识才能操作。既要体现操作的先进性,又要兼顾原有得操作习惯。维修方便体现在易于查找故障,易于排除故障。采用标准的功能没,模板式

结构,便于更换故障模板。并在功能模板上安装状态指示灯和监测点,便于

维修人员检查。另外配制诊断程序用来查找故障。

(3)时性强

工业控制机的实时性表现在对内部和外部事件能及时的响应,并做出响

应的处理,不丢失信息,不延误操作。计算机处理的事件一般分为两类,一

类是定时事件,如数椐的定时采集、运算控制等;另一类是随机事件,如事

故、报警等。对于定时事件,系统设置时钟保证定时处理。对于随机事件系

统设置中断,并根据故障的轻重缓急,预先分配中断级别,一旦事故发生保

证优先处理紧急故障。

(4)通用性好

工业控制计算机的通用灵活性体现在两个方面,一是硬件模板设计采用

标准总线结构,配置各种通用的功能模板,以便在扩充功能时只需增加功能

摸板就能实现;二是软件模块或控制算法采用标准模块结构,用户使用时不

需要二次开发,只需按要求选择各功能模块,灵活地进行控制系统组态。

(5)济效益高

计算机控制应该带来高的经济效益,系统设计时要考虑性能价格比,要

有市场竞争意识。经济效益表现两个方面,一是系统设计的性能价格比要尽

可能高;二是投入产出比要尽可能的低。

四、总结

微型计算机控制技术是一门跨学科以及应用性、技术性、综合性都很强的专业技术课程,要求具备较强的自动控制理论、微型计算机原理、模拟电子技术、数字电子技术等专业基础知识。通过学习,要求掌握计算机控制系统的控制原理和分析设计方法,具备基本的设计技能,能够设计出简单的计算机控制系统。学习该课程对工科专业的学生是十分重要而有用的。

通过本课程的学习,使自己掌握计算机控制系统的基本设计方法。使自己在学完单片微机原理及应用的基础上,掌握了输入输出接口电路设计方法;进而学习了将生产现场各种物理量引入计算机中的方法。通过学习典型计算机控制系统设计,提高了计算机控制系统设计的能力。

参考文献:

[1]于海生.《计算机控制技术》[M].机械工业出版社,2007,(2):34-35.

[2]顾德英.《计算机控制技术与系统》[M]. 北京邮电大学出版社,2009 (5)

[3]王锦标.《计算机控制系统》.清华大学出版社,2004.

[4]谢剑英.《微型计算机控制技术》.国防工业出版社,2001.

计算机测控技术知识点.

第一章计算机控制系统概述 1. 什么是计算机控制系统 ? 其工作原理是怎样的? 2. 画图说明计算机控制系统的硬件由哪几部分组成?各部分的作用是什么? 3. 计算机控制系统的软件起什么作用? 4. 计算机控制系统中的实时性、在线方式和离线方式的含义是什么?实时、在线方式和离 线方式的含义是什么 ? 5. 计算机控制系统的典型形式有哪些 ? 各有什么优缺点 ? 6. 计算机控制装置可以分成哪几种类型 ? 7. 简述计算机控制系统的发展概况。 8. 讨论计算机控制系统的发展趋势。 1. 画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。 2. D/A转换器的性能指标有哪些? 3. 用 8位 DAC 芯片组成双极性电压输出电路,输出电压范围为 -5V--+5V,求对应下列偏移量的输出电压:(1 80H ; (2 01H ; (3 7FH ; (4 40H ; (5 FFH ; (6 FEH

4. 请分别画出 D/A转换器的单极性和双极性电压输出电路, 并分别推导出输出电压与输入数字量之间的关系式 5. 试用 DAC0832芯片设计一个能够输出频率为 50Hz 的方波电路和程序。 6. DAC0832与 CPU 有哪几种连接方式?他们在硬件接口及软件程序设计上有 何不同? 7. 为什么高于 8位的 D/A转换器与 8位危机接口连接时必须采用双缓冲方式? 这种双缓冲方式与 DAC0832的双缓冲方式在接口上有什么不同? 8. 试用 8255A 与 DAC1210设计一个 12位的 D/A转换接口电路,并编写出程序(8255A 的地址为 8000H ~8003H 1. 画图说明模拟量输出通道的功能、各组成部分及其作用。 2. 请分别画出一路有源 I/V 变换电路和一路无源 I/V 变换电路图,并分别说明各元器件的作用。 3. 试用 CD4051设计一个 32路模拟多路开关,要求画出电路图并说明其工作原理。 4. 采样有几种方法?采样周期越小越好吗?为什么? 5. 采样保持器的作用是什么?是否所有的模拟量输入通道中都需要采样保持器? 为什么? 6. 简述逐次逼近式、双积分式和电压 /频率式的 A/D转换原理。 7. 设某 12位 A/D转换器的输入电压为 0~+5v,求出当输入模拟量为下列值时输出的数字量:(1 1.25v ; (2 2v ; (3 2.5v ; (4 3.75v ; (5 4v ; (6 5v 8. A/D转换器的结束信号有什么作用?根据该信号在 I/O控制中的连接方式, A/D转换有几种控制方式?它们各在接口电路和程序设计上有什么特点?

自主访问控制综述

自主访问控制综述 摘要:访问控制是安全操作系统必备的功能之一,它的作用主要是决定谁能够访问系统,能访问系统的何种资源以及如何使用这些资源。而自主访问控制(Discretionary Access Control, DAC)则是最早的访问控制策略之一,至今已发展出多种改进的访问控制策略。本文首先从一般访问控制技术入手,介绍访问控制的基本要素和模型,以及自主访问控制的主要过程;然后介绍了包括传统DAC 策略在内的多种自主访问控制策略;接下来列举了四种自主访问控制的实现技术和他们的优劣之处;最后对自主访问控制的现状进行总结并简略介绍其发展趋势。 1自主访问控制基本概念 访问控制是指控制系统中主体(例如进程)对客体(例如文件目录等)的访问(例如读、写和执行等)。自主访问控制中主体对客体的访问权限是由客体的属主决定的,也就是说系统允许主体(客体的拥有者)可以按照自己的意愿去制定谁以何种访问模式去访问该客体。 1.1访问控制基本要素 访问控制由最基本的三要素组成: ●主体(Subject):可以对其他实体施加动作的主动实体,如用户、进程、 I/O设备等。 ●客体(Object):接受其他实体访问的被动实体,如文件、共享内存、管 道等。 ●控制策略(Control Strategy):主体对客体的操作行为集和约束条件集, 如访问矩阵、访问控制表等。 1.2访问控制基本模型 自从1969年,B. W. Lampson通过形式化表示方法运用主体、客体和访问矩阵(Access Matrix)的思想第一次对访问控制问题进行了抽象,经过多年的扩充和改造,现在已有多种访问控制模型及其变种。本文介绍的是访问控制研究中的两个基本理论模型:一是引用监控器,这是安全操作系统的基本模型,进而介绍了访问控制在安全操作系统中的地位及其与其他安全技术的关系;二是访问矩阵,这是访问控制技术最基本的抽象模型。

访问控制技术及发展趋势

马红红 信息安全2011级2班 一.访问控制技术 计算机系统的活动主要是在主体(进程、用户)和客体(资源、数据)之间进行的。计算机安全的核心问题是确保主体对客体的访问的合法性,即通过对数据、程序读出、写入、修改、删除和执行等的管理,确保主体对客体的访问是授权的,并拒绝非授权的访问,以保证信息的机密性、完整性和可用性。访问控制是对进入系统的控制,通常作为对资源访问处理的一部分,它的作用是对需要访问系统及其数据的人进行识别,并检查其合法身份。 1.访问控制主要有两种不同的类型:自由访问控制和强制访问控制 1)自主访问控制(又称任选访问控制) 自主访问控制是应用得很广泛的访问控制方法,用这种方法,资源的所有者(也往往是创建者)可任意规定谁可以访问他们的资源。这样,用户或用户进程就可有选择的与其他用户共享资源,它是一种对单个用户执行访问控制的过程和措施。 ①方法(是基于矩阵的行或列来表达访问控制信息) a.基于行的自主访问控制:是在每个主体上都附加一个该主体可访问的客体的明细表。按照表内信息的不同,可分为3种形式。权利表(权能表),根据该表可决定用户是否可以对客体进行访问,以及可以进行何种访问;前缀表,包括受保护的客体名和主体对它的访问权;口令,主体对客体进行访问前,必须向操作系统提供该客体的口令。 b.基于列的自主访问控制:是对每个客体附加一份可访问它的主体的明细表,有两种形式。保护位,它不能完备的表达访问控制矩阵,但可对所有主体、主体组以及该客体的拥有者指明一个访问模式集合,拥有者是唯一能够改变客体保护位的主体;访问控制表,每个客体都有一张访问控制表(ACL)记录该客体可被哪些主体访问以及访问的形式。主体访问控制表可以决定任何一个特定的主体是否可对某一客体进行访问,它是利用在客体上附加一个主体明细表的方法来表示访问控制矩阵的,表中的每一项包括主体的身份和对该客体的访问权。 ②类型 a.等级型:可将对修改客体访问控制表的能力的控制组织成等级型的。优点是可通过选择值得信任的人担任各级领导,使得可用最可信的方式对客体实施控制,缺点是会同时有多个主体有能力修改它的访问控制表。 b.有主型:是对客体设置一个拥有者,它是唯一有权访问客体访问控制表的主体。拥有者对其拥有的客体具有全部控制权,但无权将客体的控制权分配给其它主体。 c.自由型:一个客体的生成者可对任何一个主体分配对它拥有的客体的访问控制表的修改权,还可使其对其它主体具有分配这种权利的能力。 2) 强制访问控制(MAC) 在强制访问控制中,系统给主体和客体分配了不同的安全属性,用户不能改变自身或任何客体的安全属性,即不允许单个用户确定访问权限,只有系统管理员可确定用户和用户组的访问权限。系统通过比较客体和主体的安全属性来决定主体是否可访问客体。此外,强制访问控制不允许一个进程生成共享文件,从而防止进程通过共享文件将信息从一个进程传送到另一个进程。MAC可通过使用敏感标号对所有用户和资源强制执行安全策略,即实现强制访问控制。MAC可抵御特洛依木马和用户滥用职权等攻击,当敏感数据需在多种环境下受到保护时,就需要使用MAC。强制访问控制是比自主访问控制功能更强的访问控制机制,但是这种机制也给合法用户带来许多不便。例如,在用户共享数据方面不灵活且受到限制。因此,一般在保护敏感信息时使用MAC,需对用户提供灵活的保护且更多的考虑共享信息时,使用MAC。 2.基于角色的访问控制(RBAC)

中国石油大学《计算机测控技术》第二阶段在线作业答案

中国石油大学《计算机测控技术》第二阶段在线作业答案 答案见最后 多选题 (共15道题) 1.( 2.5分) OPC服务器由3类对象组成,相当于3种层次上的接口:()。 A、服务器(server) B、客户(client) C、组(group) D、数据项(item) 2.(2.5分)现场总线主要应用在三大领域:()。 A、制造领域 B、金融领域 C、物业领域 D、房地产领域 E、过程领域 3.(2.5分) IEC61158现场总线网络协议模型共四层(). A、应用层 B、数据链路层 C、会话层 D、用户层 E、物理层 4.(2.5分) DCS 网络体系的主要特点: A、快速实时晌应能力 B、具有极高的可靠性 C、适应恶劣的工业现场环境 D、友好性 E、分层结构 5.(2.5分) DCS 的特点: A、分级递阶系统 B、分散控制 C、在线性与实时性 D、友好性 E、可靠性 6.(2.5分) DCS的结构是一个分布式系统,从整体逻辑结构上讲,是一个分支树结构。其纵向结构分级为()四级递阶结构。 A、直接控制级 B、过程管理级 C、生产管理级 D、经营管理级 E、过程优化级 7.(2.5分)常用抑制干扰的措施(抗干扰技术)有()接地技术、设置干扰吸收网络和合理布线。

A、屏蔽技术 B、隔离技术 C、滤波 D、看门狗 E、UPS电源 8.(2.5分)计算机系统的可靠性也分()两个方面。 A、电源可靠性 B、硬件可靠性 C、软件可靠性 D、数据可靠性 9.(2.5分)数据采集系统中常用的数据处理有: A、数字滤波 B、标度变换 C、查表法 D、非线性补偿 E、上下限报警 10.(2.5分)数据采集系统中常用的数字滤波有()。 A、中值滤波 B、算术平均值滤波 C、限幅滤波 D、限速滤波 E、一阶滞后滤波 11.(2.5分)数据采集系统的三种工作方式为()和 DMA法。 A、查询法 B、中断法 12.(2.5分)组态软件主要由若干组件构成: A、图形界面系统 B、控制功能组件 C、程序开发组件 D、实时数据库 E、通信及第三方程序接口组件 13.(2.5分)组态软件图形界面系统图形画面一般有两种()。 A、静态画面 B、资源画面 C、配置画面 D、动态画面 14.(2.5分)组态软件实时数据库的特征: A、点参数形式 B、数据与时间相关 C、实时事务有定时限制。 D、有历史数据库 E、有内存数据库 15.(2.5分)集散控制系统(DCS)亦称分布式控制系统,是结合多种先进技术而形成的,对生产过程进行()和()的一种新型控制技术。 A、集中监测、操作、管理 B、分散控制

智能控制综述

智能控制综述 摘要:本文首先介绍了智能控制的发展和智能控制系统的结构和特点以及与传统控制的关系。然后,综述几种智能控制研究的主要内容。 关键词:智能控制、自动控制、研究内容 1、智能控制的发展 任何一种科学技术的发展都由当时人们的生产发展需求和知识水平所决定和限制,控制科学也不例外。1948年,美国著名的控制论创始人维纳(N.Wiener)在它的著作《控制论》中首次将动物与机器相联系。1954年钱学森博士在《工程控制论》中系统的阐明了控制论对航空航天和电子通讯等领域的意义及影响,1965年傅京孙(K.S.Fu)教授首先把人工智能的启发式推理规则用于学习控制系统,又于1971论述了人工智能与自动控制的交集关系,成为国际公认的智能控制的先行者和奠基人[1]。 20世纪60年代,随着航海技术,空间技术的发展,控制领域面临着人们对其性能要求愈来愈高和被控对象的复杂性和不确定性,被控对象的复杂性和不确定性主要表现在被控对象的非线性和不确定性,以及分散的传感元件与执行元件,复杂的信息网络和庞大的数据量。而传统控制在解决这些问题时存在三方面的问题:一、由于传统控制理论是建立在以微积分为工具的精确模型上,所以无法对高度复杂和不确定的被控对象进行描述;二、传统控制理论中的自适应控制和Robust控制虽可克服系统中所包含的的不确定性,达到优化控制的目的,但这些方法只适用于缓慢变化的情况。三、传统控制系统输入较单一,而面对海量信息(视觉的、听觉的、触觉的等)的复杂环境,智能控制应运而生。 智能控制是对传统控制的补充和发展,是自动控制发展的高级阶段,而传统控制是智能控制产生的基础。 国内对智能控制的研究今年来也十分活跃。从八十年代人工智能与系统科学相结合到863计划的实施,智能控制在我国的发展已有稳固的基础。 2、智能控制结构与特点 智能控制是自动控制发展的高级阶段,是人工智能、控制论、系统论、信息论、仿生学、和计算机等多种学科的高度结合,是一门新兴的边缘交叉学科。它不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学,而且还涉及到生物学,正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科[2]。 (1)智能控制具有明显的跨学科、多元结构特点。至今,智能控制方面的专家已提出二元结构、三元结构、四元结构等三种结构,它们可分别以交集的形式表示如下: IC=AI∩AC (1) IC=AI∩CT∩OR (2) IC=AI∩CT∩ST∩OR (3) 上式中,各子集的含义为 AI——人工智能;AC——自动控制;CT——控制论; OR——运筹学;ST——系统论;IC——智能控制。 智能控制的二元交集结构、三元交集结构和四元交集结构分别由傅京孙、萨克迪斯(G.N.Saridis)和蔡自兴于1971,1977和1986年提出的[3],以上的交集表达式也可表示成如下图1、2、3的形式:

访问控制技术研究及应用

湖南大学 硕士学位论文 访问控制技术研究及应用姓名:尹绍锋 申请学位级别:硕士 专业:软件工程 指导教师:杨贯中;杨志新 20081001

T f?硕I:学位论文 摘要 访问控制技术是构成信息安全体系不可缺少的重要组成部分。随着信息化进程的深化,尤其是网络应用的迅速増加,信息系统的用户规模在不断膨胀。传统的访问控制技术采用人工方式实现对访问控制体系运行期的维护。当访问控制体系变得庞大时,这种维护方式错误率会增高、维护变得困难、运行成本也随着增长起来。本文希望构建ー种能够适用于大用户数信息系统的访问控制体系,使之运行期的维护工作变得简化。 本文一方面对现有访问控制技术,尤其对基于角色访问控制技术,进行了学习、研究。熟悉掌握了该领域中的各种概念,对比了各种技术在用户管理上的实现模式,分析这些模式对大用户量管理的支持。同时,对访问控制体系的维护管理,尤其是运行期的用户管理与用户授权管理这两项工作进行了研究。从多个角度分析运行期期的维护逻辑与业务逻辑之间的关系,发现在多数.管理信息系统中,用户的权限与业务体系中的信息有着一定的依存关系,提出可以依靠业务系统的信息来驱动访问控制体系的权限分配的思想。基于此,作者提出了一种自适应的访问控制技术,在ー些应用范围内,该技术能够自动适应业务部分的变化,完成用户授权的控制,从而简化访问控制机制运行期的维护管理。通过对基于角色访问控制模型的开放性及可扩展性的分析,以基于角色访问控制模型为基础,构建出自适应访问控制模型。并从技术实现与开发成本等角度分析讨论了该访问控制技术的可行性。 最后,将自适应的访问控制技术在ー个高校人事管理系统中进行了应用。该应用以人事业务为基础,对自适应模块进行了实现,使该系统具备了对用户及其权限进行自维护的能力,解决了人工管理可能存在的问题。通过实际应用,一方面,通过实例验证了自适应访问控制技术实现的可行性,同时也明确了访问控制体系下ー步的研究方向。 关键词:信息安全;访问控制;维护;自适应 Abstract Access control technology takes a vital part in the safety of information system. With the popularization of the information system and especially the rapid increase or internet application, the size of users m access control system needed to be supervised is increasing fast. So to administrate the large number of users by the traditional pure man-managed way is more and more difficult. And this research is intended to find an

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计算机测控技术》综合复习资料

《计算机测控技术》综合复习资料 一.填空题 1.请在下图(典型的计算机控制系统的结构图)中方框内填入合适的内容,并将各个信号放在正确的 位置 A.DAC B. ADC C.检测装置 D.计算机 E.执行机构 F.被控对象 I.偏差e II. 被控量c III.给定值r IV.控制量u 方框中依次填B、D、A、F、C、E 乘号左侧填III,右侧填I,下侧填II,最右侧的箭头上填IV 2.采样保持器可实现以下功能:在采样时,其输出离散输入;而在保持状态时,输出值连 续。 3.相对于传统模拟控制系统,计算机控制系统是使用数字计算机替代传统控制系统中的 模拟调节器。 4.过程通道是计算机控制系统的重要组成部分,根据信号的方向和形式,过程通道可分为模拟量 输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道四种类型。 5.PC-6313 多功能模入模出接口卡基址选择DIP开关位置如下图所示:,则基址为0310H (用十六进制表示)。 6.计算机控制系统的监控过程包括以下三个步骤:监控、发现、报告。 二.问答题 1.请叙述模拟量输入通道的组成及各部分的作用。 答:(1)传感器:将其他信号转换成易检测、易传输、易处理的电流或者电压信号。 (2)量程放大器:放大由传感器传出的微弱的电信号。 (3)低通滤波器:过滤掉高频信号 (4)多路开关:控制信号传输 (P123页) (5)采样保持电路:采样,保持 (6)A/D转换器:将模拟量转换成数字量 2.在数据采样系统中,是不是所有的输入通道都需要加采样保持器?为什么? 答:不是,对于输入信号变化很慢,如温度信号;或者A/D转换时间较快,使得在A/D转换期间输入信号变化很小,在允许的A/D转换精度内,就不必再选用采样保持器。

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计算机控制技术综述 自动化1206班张鹏程0909122829 计算机控制技术是利用计算机知识在不同的行业领域进行自动化生产,近年来,随着国民经济的发展,计算机信息技术被应用到各行各业中,计算机技术也在科技信息技术迅速发展的背景下有了很大程度的提升。 一计算机控制系统概述 计算机控制系统就是利用计算机来实现生产过程自动控制的系统。所谓自动控制,就是在没有人直接参与的情况下,通过控制器使生产过程自动地按照预定的规律运行。下图为自动控制系统原理框图 二计算机控制系统发展概况 在生产过程控制中采用数字计算机的思想出现在20世纪50年代中期,TRW 公司的开创性工作为计算机控制技术的发展奠定了基础,从此计算机控制技术获得了迅速的发展。其发展过程分为以下四个阶段: 1 开创时期(1955-1962) 早期的计算机使用电子管。 2 直接数字控制时期(1962-1967) 计算机直接控制过程变量,完全取代了原来的模拟控制。 3 小型计算机时期(1967-1972) 出现了各种类型的适合工业控制的小型计算机。 4 微型计算机时期(1972至今) 微电子学的发展促进出现了各种计算机系统。 三计算机控制系统的工作原理 从本质上看,计算机系统的工作原理可归纳为以下三个步骤: 1 实时数据采集:对来自测量变送装置的被控量的瞬时值进行检测和输入。 2 实时控制决策:对采集到的被控量进行分析和处理,并按已定的控制规律,决定将要采取的控制行为。 3 实时控制输出:根据控制决策,适时地对执行机构发出控制信号,完成控制任务。下图给出了典型的计算机控制系统原理框图

四计算机控制技术的应用及发展 计算机控制技术在当今社会中应用十分广泛,尤其是在工农业生产中的应用,更是逐步提升优化,为企业节省了物资,人力,提高了工作效率,提升产品质量,节约成本,减少能源以及原材料的消耗。计算机控制技术以计算机技术为基础,用计算机数据系统代替传统操作系统,对一个生产设备的动向进行全程操控,是替代企业常规生产系统的一个新的发展方向。计算机控制系统改变了人们对自动化生产的认识,是企业生产中的一种革新。 计算机控制技术在生产线上应用的现状 在传统的工业生产或者是资源开发工作中都是以人力劳动为主。有些比较危险的工作,例如,石油、煤矿开采等安全隐患较大的工作,由于计算机信息技术的落后,无法实现自动化管理,常常导致意外事故的发生。随着科技的发展,企业的自动化生产设备逐步的更新,越来越多的工业生产逐渐减少原始劳动力。自动化生产中的最普遍最广泛采用的就是计算机总线技术。现场总线技术可以连接自动控制和机械设备,使自动化生产过程中的信息沟通更加的方便,是现代计算机技术控制自动化技术发展的主流。计算机技术依靠自身特有的灵活、通用的特点,很大程度上帮助自动化生产提高了工作效率,降低了企业的生产成本,提高了工业生产的质量。 计算机控制技术在生产线上的应用举例 1 在机器人自动化冲压生产线上的应用 在计算机技术比较发达,自动化管理技术应用比较普遍的今天,我们可以运用机器人下井采煤挖油等一些比较危险的工作,可以利用计算机技术对自动化装置设备进行全程监督和控制,利用总线技术对各个环节进行检测,对各个过程可能发生异常的环节进行有效的检测和预防。机器人自动化冲压生产线示意图如图所示。

访问控制模型综述

访问控制模型研究综述 沈海波1,2,洪帆1 (1.华中科技大学计算机学院,湖北武汉430074; 2.湖北教育学院计算机科学系,湖北武汉430205) 摘要:访问控制是一种重要的信息安全技术。为了提高效益和增强竞争力,许多现代企业采用了此技术来保障其信息管理系统的安全。对传统的访问控制模型、基于角色的访问控制模型、基于任务和工作流的访问控制模型、基于任务和角色的访问控制模型等几种主流模型进行了比较详尽地论述和比较,并简介了有望成为下一代访问控制模型的UCON模型。 关键词:角色;任务;访问控制;工作流 中图法分类号:TP309 文献标识码: A 文章编号:1001-3695(2005)06-0009-03 Su rvey of Resea rch on Access Con tr ol M odel S HE N Hai-bo1,2,HONG Fa n1 (1.C ollege of Computer,H uazhong Univer sity of Science&Technology,W uhan H ubei430074,China;2.Dept.of C omputer Science,H ubei College of Education,Wuhan H ubei430205,China) Abst ract:Access control is an im port ant inform a tion s ecurity t echnolog y.T o enha nce benefit s and increa se com petitive pow er,m a ny m odern enterprises hav e used this t echnology t o secure their inform ation m ana ge s yst em s.In t his paper,s ev eral m a in acces s cont rol m odels,such as tra dit iona l access control m odels,role-bas ed acces s cont rol m odels,ta sk-ba sed acces s control m odels,t as k-role-based access cont rol m odels,a nd s o on,are discus sed a nd com pa red in deta il.In addit ion,we introduce a new m odel called U CON,w hich m ay be a prom ising m odel for the nex t generation of a ccess control. Key words:Role;Ta sk;Access Cont rol;Workflow 访问控制是通过某种途径显式地准许或限制主体对客体访问能力及范围的一种方法。它是针对越权使用系统资源的防御措施,通过限制对关键资源的访问,防止非法用户的侵入或因为合法用户的不慎操作而造成的破坏,从而保证系统资源受控地、合法地使用。访问控制的目的在于限制系统内用户的行为和操作,包括用户能做什么和系统程序根据用户的行为应该做什么两个方面。 访问控制的核心是授权策略。授权策略是用于确定一个主体是否能对客体拥有访问能力的一套规则。在统一的授权策略下,得到授权的用户就是合法用户,否则就是非法用户。访问控制模型定义了主体、客体、访问是如何表示和操作的,它决定了授权策略的表达能力和灵活性。 若以授权策略来划分,访问控制模型可分为:传统的访问控制模型、基于角色的访问控制(RBAC)模型、基于任务和工作流的访问控制(TBAC)模型、基于任务和角色的访问控制(T-RBAC)模型等。 1 传统的访问控制模型 传统的访问控制一般被分为两类[1]:自主访问控制DAC (Discret iona ry Acces s Control)和强制访问控制MAC(Mandat ory Acces s C ontrol)。 自主访问控制DAC是在确认主体身份以及它们所属组的基础上对访问进行限制的一种方法。自主访问的含义是指访问许可的主体能够向其他主体转让访问权。在基于DAC的系统中,主体的拥有者负责设置访问权限。而作为许多操作系统的副作用,一个或多个特权用户也可以改变主体的控制权限。自主访问控制的一个最大问题是主体的权限太大,无意间就可能泄露信息,而且不能防备特洛伊木马的攻击。访问控制表(ACL)是DAC中常用的一种安全机制,系统安全管理员通过维护AC L来控制用户访问有关数据。ACL的优点在于它的表述直观、易于理解,而且比较容易查出对某一特定资源拥有访问权限的所有用户,有效地实施授权管理。但当用户数量多、管理数据量大时,AC L就会很庞大。当组织内的人员发生变化、工作职能发生变化时,AC L的维护就变得非常困难。另外,对分布式网络系统,DAC不利于实现统一的全局访问控制。 强制访问控制MAC是一种强加给访问主体(即系统强制主体服从访问控制策略)的一种访问方式,它利用上读/下写来保证数据的完整性,利用下读/上写来保证数据的保密性。MAC主要用于多层次安全级别的军事系统中,它通过梯度安全标签实现信息的单向流通,可以有效地阻止特洛伊木马的泄露;其缺陷主要在于实现工作量较大,管理不便,不够灵活,而且它过重强调保密性,对系统连续工作能力、授权的可管理性方面考虑不足。 2基于角色的访问控制模型RBAC 为了克服标准矩阵模型中将访问权直接分配给主体,引起管理困难的缺陷,在访问控制中引进了聚合体(Agg rega tion)概念,如组、角色等。在RBAC(Role-Ba sed Access C ontrol)模型[2]中,就引进了“角色”概念。所谓角色,就是一个或一群用户在组织内可执行的操作的集合。角色意味着用户在组织内的责 ? 9 ? 第6期沈海波等:访问控制模型研究综述 收稿日期:2004-04-17;修返日期:2004-06-28

智能控制技术综述

网络高等教育 本科生毕业论文(设计)需要完整版请点击屏幕右上的“文档贡献者” 题目:智能控制技术综述

20世纪20年代,在建立了以频域法为主的经典控制理论的基础上,智能控制技术逐步发展。随着信息技术的进步,许多新方法和新技术进入工程化、产品化阶段。这对自动控制理论技术提出了新的挑战,促进了智能理论在控制技术中的应用。在智能控制技术比较的基础上,较详细地阐述了智能控制技术主要方式的特点及优化算法,并举例说明。智能控制技术将不断地发展和充实。 关键词:自动化;智能控制;应用

摘要............................................................. I 1 绪论.. (1) 1.1 智能控制技术简介 (1) 1.2 智能控制技术研究的领域及应用 (1) 1.2.1模糊逻辑控制 (1) 1.2.2神经网络控制 (1) 1.3 智能控制技术的应用现状 (1) 1.4 本论文的主要工作 (1) 2 智能控制理论概述 (2) 2.1 智能控制的基本概念 (2) 2.2 智能控制技术的主要方法 (2) 2.2.1 模糊控制 (2) 2.2.2 专家控制 (2) 2.2.3 神经网络控制 (3) 2.2.4 集成智能控制 (3) 2.3 智能控制技术常用的优化算法 (3) 2.3.1 遗传算法 (3) 2.3.2 蚁群算法 (3) 3 模糊控制及其应用 (4) 3.1 模糊控制理论提出 (4) 3.1.1 模糊控制理论的概念 (4) 3.1.2 模糊控制理论与传统控制相比的优势 (4) 3.2 模糊控制理论在制冷领域的应用情况 (4) 3.3 模糊控制理论在磨煤机控制系统领域的应用情况 (4) 4 神经网络控制及其应用 (5) 4.1 神经网络控制理论提出 (5) 4.1.1 神经网络控制理论的概念 (5) 4.1.2 神经网络控制理论与传统控制相比的优势 (5)

访问控制技术讲解

第5章身份认证与访问控制技术 教学目标 ●理解身份认证的概念及常用认证方式方法 ●了解数字签名的概念、功能、原理和过程 ●掌握访问控制的概念、原理、类型、机制和策略 ●理解安全审计的概念、类型、跟踪与实施 ●了解访问列表与Telnet访问控制实验 5.1 身份认证技术概述 5.1.1 身份认证的概念 身份认证基本方法有三种:用户物件认证;有关信息确认或体貌特征识别。 1. 身份认证的概念 认证(Authentication)是指对主客体身份进行确认的过程。 身份认证(Identity Authentication)是指网络用户在进入系统或访问受限系统资源时,系统对用户身份的鉴别过程。 2. 认证技术的类型 认证技术是用户身份认证与鉴别的重要手段,也是计算机系统安全中的一项重要内容。从鉴别对象上,分为消息认证和用户身份认证两种。 (1)消息认证:用于保证信息的完整性和不可否认性。 (2)身份认证:鉴别用户身份。包括识别和验证两部分。识别是鉴别访问者的身份,验证是对访问者身份的合法性进行确认。 从认证关系上,身份认证也可分为用户与主机间的认证和主机之间的认证, 5.1.2 常用的身份认证方式 1. 静态密码方式 静态密码方式是指以用户名及密码认证的方式,是最简单最常用的身份认证方法。 2. 动态口令认证 动态口令是应用最广的一种身份识别方式,基于动态口令认证的方式主要有动态

短信密码和动态口令牌(卡)两种方式,口令一次一密。图5-1动态口令牌 3. USB Key认证 采用软硬件相结合、一次一密的强双因素(两种认证方法) 认证模式。其身份认证系统主要有两种认证模式:基于冲击/响应 模式和基于PKI体系的认证模式。常用的网银USB Key如图5-2 所示。图5-2 网银USB Key 4. 生物识别技术 生物识别技术是指通过可测量的生物信息和行为等特征进行身份认证的一种技术。认证系统测量的生物特征一般是用户唯一生理特征或行为方式。生物特征分为身体特征和行为特征两类。 5. CA认证 国际认证机构通称为CA,是对数字证书的申请者发放、管理、取消的机构。用于检查证书持有者身份的合法性,并签发证书,以防证书被伪造或篡改。发放、管理和认证是一个复杂的过程,即CA认证过程,如表5-1所示。 表5-1 证书的类型与作用 证书名称证书类型主要功能描述 个人证书个人证书个人网上交易、网上支付、电子邮件等相关网络作业 单位证书单位身份证书用于企事业单位网上交易、网上支付等Email证书用于企事业单位内安全电子邮件通信部门证书用于企事业单位内某个部门的身份认证 服务器证书企业证书用于服务器、安全站点认证等 代码签名证书个人证书用于个人软件开发者对其软件的签名企业证书用于软件开发企业对其软件的签名 注:数字证书标准有:X.509证书、简单PKI证书、PGP证书和属性证书。 CA主要职能是管理和维护所签发的证书,并提供各种证书服务,包括证书的签发、更新、回收、归档等。CA系统的主要功能是管理其辖域内的用户证书。 CA的主要职能体现在3个方面: (1)管理和维护客户的证书和证书作废表 (CRL)。 (2)维护整个认证过程的安全。 (3)提供安全审计的依据。 5.1.3 身份认证系统概述 1. 身份认证系统的构成

奥鹏15春中国石油大学《计算机测控技术》第一阶段在线作业答案

奥鹏15春中国石油大学《计算机测控技术》第一阶段在线作业答案 答案见最后 单选题 (共15道题) 1.( 2.5分)计算机系统的软件组成有系统软件、支持软件( )。 A、应用软件 B、操作系统 C、诊断程序 D、引导系统 2.(2.5分)计算机控制系统控制过程的主要步骤有实时数据处理、实时控制决策、 ( ) 三部分组成。 A、检测变送 B、数据存储 C、实时控制及输出 3.(2.5分) CIMS系统的四个主要功能系统为: ( ) 、管理信息系统、质量控制系统、动态监控系统 A、生产自动化系统 B、网络系统 C、数据库系统 4.(2.5分) CIMS系统的两个功能支撑系统为:( )、数据库管理系统。 A、生产自动化系统 B、计算机网络 C、质量控制系统 D、动动态监控系统 5.(2.5分)工业控制机的总线结构分为-内部总线、()。 A、PC总线 B、外部总线 C、串行总线 D、并行总线 6.(2.5分)要求8251工作在异步方式,波特率因子是16,数据位7位,奇校验,1位停止位,则8251工作方式控制字是 A、11001101B B、01001111B C、10100101B D、00110000B 7.(2.5分) ()组件是组态软件的核心和引擎。 A、控制功能组件 B、实时数据库 C、图形界面系统 8.(2.5分)当前集散控制系统有两个重要的发展方向,向上发展,即向()发展。 A、计算机集成制造系统(CIMS) B、FCS

C、DDC D、PLC 9.(2.5分)当前集散控制系统有两个重要的发展方向,一个方向是向下发展,即向()发展。 A、现场总线控制系统(FCS) B、CIMS C、PLC D、CIMS 10.(2.5分)集散控制系统(DCS)亦称 A、现场总线控制系统(FCS) B、分布式控制系统 11.(2.5分)现场总线协议应用层又分为 ( ) 、现场总线报文子层(FMS)两个子层。 A、通信层 B、数据存储层 C、现场总线访问子层(FAS) 12.(2.5分) FF总线中现场访问子层的三种虚拟关系为:发布者/接收者、客户/服务器、 ( ) 。 A、虚电路 B、报告分发 C、通信栈 13.(2.5分)现场总线的核心为( ) 。 A、智能装置 B、总线协议 C、网络 14.(2.5分)现场总线通讯协议模型为 ( ) A、IEC61158协议模型 B、TCP/IP C、OSI 15.(2.5分)现场总线协议的三个基本要素为底层协议、上层协议、 ( ) 。 A、协议模型 B、网络标准 C、行规 多选题 (共15道题) 收起 16.(2.5分)计算机系统的硬件组成有 A、控制对象 B、输入输出通道 C、数字控制器 D、测量变送环节 E、执行机构 17.(2.5分)计算机控制系统按控制系统的功能及结构特点分类为计算机巡回检测和操作指导系统、直接数字控制系统、 ( )6种主要类型。 A、集散控制系统 B、现场总线控制系统系统 C、监督控制系统 D、计算机集成制造系统 E、智能控制系统 18.(2.5分)工业控制机的总线结构外部总线有 A、RS-232C B、PCI104

计算机控制技术综述及发展方向

计算机控制技术的综述及发展方向 摘要:计算机控制技术及工程应用是把计算机技术与自动化控制系统融为一体的一门综合性学问,是以计算机为核心部件的过程控制系统和运动控制系统。从计算机应用的角度出发,自动化控制工程是其重要的一个应用领域;而从自动化控制工程来看,计算机技术又是一个主要的实现手段。控制系统的发展趋势:向国产DCS系统转移,向PLC转移,向现场总线控制系统FCS转移,而以PC 为基础的控制系统(PC-Based Control System, PCBCS)也呈现良好的发展态势。 关键词:计算机控制;多元化;发展方向 1 计算机控制系统的概述 计算机控制系统(Computer Control System,简称CCS)是应用计算机参与控制并借助一些辅助部件与被控对象相联系,以获得一定控制目的而构成的系统。工业上定义为利用计算机实现工业生产过程的自动控制系统。 1.1 计算机控制系统的特点 (1) 系统控制功能强 通过强大的数字、逻辑计算能力实现复杂运算;通过通讯实现大规模系统的控制;通过数据存储实现人工智能。工业上随着生产规模的扩大,模拟控制盘越来越长,这给集中监视和操作带来困难;而计算机采用分时操作,用一台计算机可以代替许多台常规仪表,在一台计算机上操作与监视则方便了许多。 (2) 操作的灵活性强(人机对话功能强)、界面友好 常规模拟式控制系统的功能实现和方案修改比较困难,常需要进行硬件重新配置调整和接线更改;而计算机控制系统,由于其所实现功能的软件化,复杂控制系统的实现或控制方案的修改可能只需修改程序、重新组态即可实现。另外硬件和软件的通用型强,便于系统的开发和修改,如:软件通用级(ANSYS)、硬件系统通用级(PC平台)、芯片通用级(软核)等。 (3) 实现资源共享性 常规模拟控制无法实现各系统之间的通讯,不便全面掌握和调度生产情况;计算机控制系统可以通过通信网络而互通信息,实现数据和信息共享,能使操作人员及时了解生产情况,改变生产控制和经营策略,使生产处于最优状态。

网络访问控制技术综述

网络访问控制技术综述 摘要:随着科学的不断进步,计算机技术在各个行业中的运用更加普遍。在计算机技术运用过程中信息安全问题越发重要,网络访问控制技术是保证信息安全的常用方式。本文介绍了研究网络访问控制技术的意义,主流的访问控制技术以及在网络访问控制技术在网络安全中的应用。 关键字:信息安全网络访问控制技术 0.引言 近年来,计算机网络技术在全球范围内应用愈加广泛。计算机网络技术正在深入地渗透到社会的各个领域,并深刻地影响着整个社会。当今社会生活中,随着电子商务、电子政务及网络的普及,信息安全变得越来越重要。在商业、金融和国防等领域的网络应用中,安全问题必须有效得到解决,否则会影响整个网络的发展。一般而言信息安全探讨的课题包括了:入侵检测(Intrusion Deteetion)、加密(Encryption)、认证(Authentieation)、访问控制(Aeeess Control)以及审核(Auditing)等等。作为五大服务之一的访问控制服务,在网络安全体系的结构中具有不可替代的作用。所谓访问控制(Access Control),即为判断使用者是否有权限使用、或更动某一项资源,并防止非授权的使用者滥用资源。网络访问控制技术是通过对访问主体的身份进行限制,对访问的对象进行保护,并且通过技术限制,禁止访问对象受到入侵和破坏。 1.研究访问控制技术的意义 全球互联网的建立以及信息技术飞快的发展,正式宣告了信息时代的到来。信息网络依然成为信息时代信息传播的神经中枢,网络的诞生和大规模应用使一个国家的领域不仅包含传统的领土、领海和领空,而且还包括看不见、摸不着的网络空间。随着现代社会中交流的加强以及网络技术的发展,各个领域和部门间的协作日益增多。资源共享和信息互访的过程逐越来越多,人们对信息资源的安全问题也越发担忧。因此,如何保证网络中信息资源的安全共享与互相操作,已日益成为人们关注的重要问题。信息要获得更大范围的传播才会更能体现出它的价值,而更多更高效的利用信息是信息时代的主要特征,谁掌握的信息资源更多,

计算机控制技术项目01 第1章 计算机控制系统概述

第1章计算机控制系统概述 习题与思考题参考答案 1-1 控制系统微机化的重要意义是什么? 答:传统的测控系统主要由“测控电路”组成,所具备的功能较少,也比较弱。随着计算机技术的迅速发展,使得传统的测控系统发生了根本性变革,即采用微型计算机作为测控系统的主体和核心,替代传统测控系统的常规电子线路,从而成为新一代的微机化测控系统。由于微型计算机的速度快、精度高、存储容量大、功能强及可编程等特点,将微型计算机引入测控系统中,不仅可以解决传统测控系统不能解决的问题,而且还能简化电路、增加或增强功能、提高测控精度和可靠性,显著增强测控系统的自动化、智能化程度,而且可以缩短系统研制周期、降低成本、易于升级换代等。因此,现代测控系统设计,特别是高精度、高性能、多功能的测控系统,目前已很少有不采用计算机技术的了。在当今,完全可以这样说,没有微处理器的仪器就不能称为仪器,没有微型计算机的测控系统就更不能称其为现代工业测控系统。 计算机技术的引入,为测控系统带来以下一些新特点和新功能: 1)自动清零功能。在每次采样前对传感器的输出值自动清零,从而大大降低因测控系统漂移变化造成的误差。 2)量程自动切换功能。可根据测量值和控制值的大小改变测量范围和控制范围,在保证测量和控制范围的同时提高分辨率。 3)多点快速测控。可对多种不同参数进行快速测量和控制。 4)数字滤波功能。利用计算机软件对测量数据进行处理,可抑制各种干扰和脉冲信号。 5)自动修正误差。许多传感器和控制器的特性是非线性的,且受环境参数变化的影响比较严重,从而给仪器带来误差。采用计算机技术,可以依靠软件进行在线或离线修正。 6)数据处理功能。利用计算机技术可以实现传统仪器无法实现的各种复杂的处理和运算功能,比如统计分析、检索排序、函数变换、差值近似和频谱分析等。 7)复杂控制规律。利用计算机技术不仅可以实现经典的PID控制,还可以实现各种复杂的控制规律,例如,自适应控制、模糊控制等;同时也能够实现控制方案和控制规律的在线修改,使整个系统具有很大的灵活性与适应性。 8)多媒体功能。利用计算机的多媒体技术,可以使仪器具有声光、语音、图像、动画等功能,增强测控系统的个性或特色。 9)通信或网络功能。利用计算机的数据通信功能,可以大大增强测控系统的外部接口功能和数据传输功能。采用网络功能的测控系统则将拓展一系列新颖的功能。 10)自我诊断功能。采用计算机技术后,可对控制系统进行监测,一旦发现故障则立即进行报警,并可显示故障部位或可能的故障原因,对排除故障的方法进行提示。 通过应用计算机测控技术,可以稳定和优化生产工艺,提高产品质量,降低能源和原材料消耗,降低生产成本;更为重要的是通过应用计算机测控技术还可以降低劳动者的生产强度,提高领导者的管理水平,从而带来极大的社会效益。正因为如此,计算机测控技术得到了迅速的发展。 1-2 计算机控制系统有哪些特点?

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